探析大跨度橋梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與優(yōu)化策略

王震威 張洋洋

(洛陽城市建設(shè)勘察設(shè)計(jì)院有限公司， 河南 洛陽 471000)

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷提高，雖然橋梁設(shè)計(jì)水平有了相應(yīng)提高，能夠進(jìn)一步緩解大跨度橋梁設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的問題。同時(shí)我國當(dāng)前橋梁建設(shè)施工數(shù)量也在不斷增加，所以，想要進(jìn)一步確保大跨度橋梁建設(shè)的健康發(fā)展，就需要保證橋梁建設(shè)工作具備安全性和穩(wěn)定性以及持久性的特點(diǎn)。另外，對(duì)于橋梁設(shè)計(jì)工作人員來說，需要進(jìn)一步完善橋梁設(shè)計(jì)的工作，將內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)全面優(yōu)化和完善，最終保障大跨度橋梁能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 分析大跨度橋梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

1.1 大跨徑斜拉橋設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

對(duì)于大跨境斜拉橋來說，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是屬于拉索性，其自身的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在整個(gè)橋梁自身跨度大和承載力較強(qiáng)已經(jīng)穩(wěn)定性較高的方面，與傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)相比，其自身具備較強(qiáng)的跨越能力。另外，而對(duì)于大跨徑的斜拉索橋來說，主要是由主梁和斜拉索以及塔柱部分組合而成，而在對(duì)拉橋概念設(shè)計(jì)的過程中，需要設(shè)計(jì)工作人員依照這三部分之間的關(guān)系，確保能夠設(shè)計(jì)出各種形狀的橋梁。除此之外，在對(duì)橋梁索面設(shè)計(jì)的過程中，需要依照橋梁自身的承載力，從而進(jìn)一步確保大跨徑斜拉橋結(jié)構(gòu)自身具備合理性的特點(diǎn)。

1.2 大跨度懸索橋設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

在大跨度橋梁類型中，懸索橋是一種非常重要的類型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由塔柱和主纜以及加勁梁相關(guān)材料組合而成，但由于山區(qū)的跨度較大，所以，在這樣的情況下，就非常適合采取懸索橋的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于我國現(xiàn)階段的懸索橋，經(jīng)常會(huì)存在兩個(gè)塔柱，這對(duì)于橋身的支撐具有重要作用和意義，而對(duì)于塔架來說，需要采取鋼筋的混凝土材料，并且固定在橋梁上的兩個(gè)部分，最終進(jìn)一步保障橋塔高度具備合理性的特點(diǎn)。

1.3 拱橋設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)重點(diǎn)

我國當(dāng)前使用時(shí)間較長的的橋梁類型就是拱橋，而傳統(tǒng)的拱橋類型當(dāng)中，主要以石拱橋?yàn)橹?，我國現(xiàn)階段在設(shè)計(jì)拱橋的過程中，經(jīng)常會(huì)加入一些現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)元素和理念，確保能夠?qū)摻罱Y(jié)構(gòu)的拱橋與混合類型拱橋進(jìn)行結(jié)合。而對(duì)于我國現(xiàn)階段的拱橋結(jié)構(gòu)來說，主要是采取鋼管材質(zhì)的混凝土和鋼筋混凝土為主要材料，在實(shí)際施工的過程中，也存在簡(jiǎn)便化和周期短以及承載能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，并且在使用過程中還具備較強(qiáng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)，所以，對(duì)于這種拱橋類型來說，逐漸是我國山區(qū)的大跨度橋梁建設(shè)首選的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于拱橋的結(jié)構(gòu)來說，非常適合運(yùn)用在跨徑短的橋梁上，而鋼筋混凝土拱橋上的拱肋主要分為實(shí)體拱肋和桁式拱肋的類型，所以，設(shè)計(jì)工作人員在實(shí)際應(yīng)用實(shí)體拱肋的過程中，需要依照橋梁實(shí)際的跨徑，選擇科學(xué)合理的鋼管形式，而對(duì)于單管形式來水，其自身具備性能較強(qiáng)，施工流程也非常簡(jiǎn)化，但其自身的抗彎性較低。而對(duì)于多管形式來說，其自身具備較強(qiáng)抗彎性的性能，能夠在跨度較大的橋梁中使用。因此，在對(duì)拱橋設(shè)計(jì)的過程中，需要采取科學(xué)合理措施，最終進(jìn)一步保障拱橋設(shè)計(jì)工作能夠具備合理性的特點(diǎn)。

2 大跨度橋梁設(shè)計(jì)的優(yōu)化對(duì)策

2.1 橋梁局部優(yōu)化

第一，如果想要對(duì)加勁梁的橫截面進(jìn)行優(yōu)化，需要將疊合梁和鋼梁以及混合梁全面強(qiáng)化。而我國當(dāng)前一些大跨度橋梁施工的過程中，主跨梁的形式普遍采取鋼梁材料，而將混凝土和鋼梁結(jié)合使用的數(shù)量較少。第二，在對(duì)斜拉索和主纜動(dòng)力優(yōu)化的過程中，由于斜拉橋在我國大跨度橋梁建設(shè)的過程是一種非常普遍的橋梁形式，兩者之間的相同點(diǎn)較多，從而導(dǎo)致線纜支撐力度較低。另外，在遭受一些外界因素影響的情況下，經(jīng)常會(huì)對(duì)拉索造成影響，導(dǎo)致拉索出現(xiàn)震動(dòng)的現(xiàn)象和問題。例如，在出現(xiàn)自然災(zāi)害的情況下，就會(huì)導(dǎo)致主梁和拉索之間出現(xiàn)震動(dòng)的現(xiàn)象。第三，在對(duì)橋墩和橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，其自身對(duì)于橋梁具有重要作用和意義，從而能夠進(jìn)一步強(qiáng)化橋梁自身的穩(wěn)定性。所以，橋墩與橋梁自身的穩(wěn)固性和耐久性之間具有密切的聯(lián)系，但對(duì)于橋梁上部結(jié)構(gòu)的影響較小。因此，在這樣的情況下，設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)橋梁設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)橋梁自身狀況進(jìn)行全面性考慮，最終保障橋梁設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步優(yōu)化。

2.2 大跨度橋梁的整體優(yōu)化

對(duì)于大跨度橋梁來說，其內(nèi)部普遍屬于高次超靜定的結(jié)構(gòu)，橋梁結(jié)構(gòu)自身也具備復(fù)雜性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)工作中的工作量也較大，而在實(shí)際開展設(shè)計(jì)工作的過程中，涉及到的專業(yè)類型也較多，所以，設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作優(yōu)化的過程中，經(jīng)常會(huì)遭受到一些嚴(yán)重的阻礙，而在對(duì)大跨度橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，需要提高對(duì)優(yōu)化工作的重視程度，確保能夠?qū)φ麄€(gè)橋梁質(zhì)量全面評(píng)價(jià)，從而突出橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化和設(shè)計(jì)工作中的難度。另外，在對(duì)大跨度橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，其重點(diǎn)內(nèi)容主要包含優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)造價(jià)和動(dòng)力性能以及施工技術(shù)等等，最終進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化和景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化相互協(xié)調(diào)的目標(biāo)。

2.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在選擇橋梁上部結(jié)構(gòu)形式的過程中，必須要依照橋梁實(shí)際使用的狀況和特點(diǎn)，并對(duì)整個(gè)橋梁自身承載力和施工工藝以及施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面考察和了解。但對(duì)于一些簡(jiǎn)支的空心板結(jié)構(gòu)橋梁來說，在實(shí)際施工的過程中，操作比較簡(jiǎn)便，但橋梁自身的跨徑較小，從而導(dǎo)致橋梁高跨比例 經(jīng)常存在不統(tǒng)一的問題和現(xiàn)象。所以，在一些山區(qū)建設(shè)大跨度橋梁的過程中，就不能夠選擇這種結(jié)構(gòu)的橋形。另外，對(duì)于預(yù)制拼裝的多梁T形的橋梁來說，在實(shí)際施工的過程中，其自身具備施工簡(jiǎn)化和成本較低的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，但對(duì)于整體工程造價(jià)來說，卻低于整體式的橋梁建設(shè)成本，而這種橋梁也得到了普遍運(yùn)用。但對(duì)于大部分曲線梁和T形梁來說，其斷面屬于靠口類型，橋梁自身的扭曲程度和其自身的平衡度能夠承受的壓力，與箱梁承受的壓力差距較大，但當(dāng)曲線橋梁彎度較小的情況下，就需要采取直梁設(shè)計(jì)的方式，并確保能夠通過翼緣板自身的寬度，將整個(gè)橋梁平年的線性進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，最終進(jìn)一步發(fā)揮其自身橋梁彎曲的作用。

2.4 橋梁墩臺(tái)塔吊結(jié)構(gòu)優(yōu)化

對(duì)于翻模施工技術(shù)來說，主要是采取塔吊，將模板進(jìn)行科學(xué)合理的運(yùn)輸，而施工人員在實(shí)際開展橋梁施工工作的過程中，需要先將施工的平臺(tái)與模板固定在一起，然后需要施工人員將下層的模板拆卸下來，從而確保能夠上層模板安裝和測(cè)量工作的順利開展。另外，對(duì)于這種施工技術(shù)來說，能夠?qū)蛄菏┕つ０搴推矫婵醋鳛閮蓚€(gè)獨(dú)立的個(gè)體，但是大部分施工人員經(jīng)常會(huì)將橋梁模板和平面看作為一個(gè)整體，在采取這種施工技術(shù)的過程中，雖然施工初級(jí)階段非常簡(jiǎn)化，但施工進(jìn)入中級(jí)階段，就會(huì)提高整體施工難度。除此之外，如果采取橋梁的墩臺(tái)塔吊翻模施工技術(shù)的過程中，就能夠?qū)⑹┕さ哪０搴推脚_(tái)進(jìn)行分離，對(duì)于這樣施工方式來說，其自身也具備非常簡(jiǎn)化的特點(diǎn)，同時(shí)也能夠避免墩臺(tái)橋梁模板表面不會(huì)出現(xiàn)裂縫和扭曲的現(xiàn)象，最終保障橋梁混凝土墩臺(tái)的外觀更加美觀。

結(jié)論：綜合上文所述，我國當(dāng)前交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展速度在不斷提高，在這樣的情況下，也促使大跨度橋梁行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，所以，當(dāng)前發(fā)展中最核心的內(nèi)容就需要滿足橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，并將整體橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和完善，最終保障大跨度橋梁設(shè)計(jì)工作的健康發(fā)展。

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[4]李璐杰,趙華岳.探析大跨度橋梁設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)與優(yōu)化策略[J].建材與裝飾,2016(06):130-131.